論文の概要: Efficient unstructured search implementation on current ion-trap quantum processors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.03841v1
• Date: Thu, 8 Oct 2020 08:43:14 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-29 15:44:16.437807
• Title: Efficient unstructured search implementation on current ion-trap quantum processors
• Title（参考訳）: 電流イオントラップ量子プロセッサにおける効率的な非構造探索実装
• Authors: Vladyslav Hlembotskyi, Rafa{\l} Burczy\'nski, Witold Jarnicki, Adam Szady, Jan Tu{\l}owiecki
• Abstract要約: 量子プロセッサ上で4, 5, 6量子ビットで定義された空間における非構造化探索の実行に関する実験結果を示す。 得られた最適回路は, それぞれ66%, 26%, 6%であった。 これらの量子ビット数におけるグロバーの理論的結果の生存性は、著者の知識が初めて実験的に実証されたことである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: So far, only the results on 3 qubit spaces (both on superconducting and ion-trap realisations of quantum processors) have beaten the classical unstructured search in the expected number of oracle calls using optimal protocols in both settings. We present experimental results on running unstructured search in spaces defined by 4, 5 and 6 qubits on ion-trapped quantum processor. Our best circuits obtained respectively 66\%, 26\% and 6\% average probability of measuring the marked element. In the case of 4 and 5 qubit spaces we obtained fewer expected number of oracle calls required to find a marked element than any classical approach. Viability of the theoretical result by Grover at these qubit counts is, to authors' knowledge demonstrated experimentally for the first time. Also at 6 qubits, a circuit using a single oracle call returned a measured probability of success exceeding any possible classical approach. These results were achieved using a variety of unstructured search algorithms in conjunction with recent developments in reducing the number of entangling gates. The latter are currently considered to be a dominating source of errors in quantum computations. Some of these improvements have been made possible by using mid-circuit measurements. To our knowledge the latter feature is currently available only on the H0 quantum processor we run on.
• Abstract（参考訳）: これまでのところ、3つの量子ビット空間(量子プロセッサの超伝導とイオントラップによる実現の両方)の結果だけが、どちらの設定でも最適なプロトコルを用いたoracle呼び出しの期待数において、古典的な非構造化検索を上回っている。 イオントラップ量子プロセッサ上で4,5,6量子ビットで定義された空間で非構造化探索を行う実験結果を示す。 我々の最良回路は、それぞれ66\%、26\%、6\%のマーキングされた素子を測定する平均確率を得た。 4 と 5 のキュービット空間の場合、どの古典的アプローチよりもマーク要素を見つけるのに必要なオラクル呼び出しの数が少ない。 これらの量子ビット数におけるグロバーの理論結果の生存性は、著者の知識が初めて実験的に実証されたことである。 また6量子ビットでは、単一オラクル呼び出しを用いた回路は、あらゆる古典的アプローチを超える成功の確率を返した。 これらの結果は,近年のエンタングゲート数の減少にともなって,様々な非構造探索アルゴリズムを用いて達成された。 後者は現在、量子計算における誤りの源であると考えられている。 これらの改良のいくつかは、中回路の測定によって可能になった。 私たちの知る限り、後者の機能は現在、我々が実行しているH0量子プロセッサでのみ利用可能です。

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